Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong lĩnh vực hóa dược và tổng hợp hữu cơ, việc tối ưu hóa cấu trúc phân tử nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học cao đóng vai trò quyết định đối với việc nâng cao hiệu quả điều trị bệnh tật và bảo vệ sức khỏe con người. Các hợp chất chứa khung dị vòng quinazoline và dị vòng thiazolidine (đặc biệt là khung 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one hay rhodanine) đã được chứng minh sở hữu nhiều hoạt tính dược lý giá trị như kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm, giảm đau, điều trị đái tháo đường và ức chế tế bào ung thư. Việc kết hợp hai hợp phần dị vòng có tiềm năng sinh học vào trong cùng một cấu trúc phân tử lai (hybrid molecule) là hướng tiếp cận mang lại giá trị thực tiễn cao, giúp tạo ra các phân tử mới có khả năng tương tác đa mục tiêu sinh học.

Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Hóa hữu cơ của tác giả Nguyễn Lê Thuận, thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. TS Nguyễn Tiến Công tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh (bảo vệ tháng 5 năm 2019), tập trung giải quyết bài toán tối ưu hóa quy trình tổng hợp hóa học từ tiền chất ban đầu để phát triển hệ thống dẫn xuất mới.

Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:

  1. Tổng hợp thành công chất nền ban đầu 2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one (ký hiệu là Q).
  2. Chuyển hóa chất Q thành dẫn xuất ester ethyl 2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetate (ký hiệu là QE).
  3. Thủy phân và chuyển vị ester QE thành dẫn xuất hydrazide 2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetohydrazide (ký hiệu là QH).
  4. Thực hiện phản ứng đóng vòng để tạo hợp chất trung gian dị vòng rhodanine N-(4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide (ký hiệu là QT).
  5. Thực hiện phản ứng ngưng tụ Knoevenagel giữa QT với các aldehyde thơm khác nhau để tổng hợp dãy dẫn xuất N-(5-arylidene-4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide (ký hiệu chung là QT-Ar, gồm các chất QT-2N, QT-4Br, QT-4OMe).
  6. Khảo sát tính chất vật lý và xác định đầy đủ cấu trúc hóa học của các hợp chất tổng hợp được bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống các hợp chất dị vòng chứa nhân quinazolin-4(3H)-one liên kết qua cầu nối thioacetamide với dị vòng 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one mang nhóm thế arylidene. Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm tại Phòng thí nghiệm Tổng hợp Hữu cơ thuộc Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh trong mốc thời gian hoàn thành vào tháng 5 năm 2019.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng hóa học dị vòng và hóa học hữu cơ thực nghiệm:

  • Dị vòng quinazoline: Dị vòng thơm 2 vòng ngưng tụ gồm nhân benzene và nhân pyrimidine (công thức phân tử $C_8H_6N_2$, phân tử khối $M = 130$). Dẫn xuất 2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one (công thức $C_{14}H_{10}N_2OS$, $M = 254$) tồn tại trạng thái hỗ biến thiol-thione, trong đó nguyên tử lưu huỳnh mang tính nucleophile mạnh, thuận lợi cho phản ứng thế alkyl hóa.
  • Dị vòng thiazolidine và dẫn xuất 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one (rhodanine): Dị vòng 5 cạnh chứa nitrogen và lưu huỳnh với nhóm thiocarbonyl ($C=S$) ở vị trí C-2 và nhóm carbonyl ($C=O$) ở vị trí C-4 (công thức $C_3H_3OS_2N$, $M = 133$). Vị trí C-5 của vòng rhodanine chứa nhóm methylene hoạt động, dễ dàng tham gia phản ứng ngưng tụ với aldehyde thơm tạo thành các dẫn xuất 5-arylidene có liên kết liên hợp mở rộng.
  • Cơ chế phản ứng: Phản ứng thế nucleophile của nhóm thiol (-SH) lên alkyl halide ($S_N2$); phản ứng hydrazin phân ester tạo hydrazide; phản ứng đóng vòng tạo dị vòng thiazolidinone với carbon disulfide ($CS_2$) và tác nhân halogen hóa; phản ứng ngưng tụ Knoevenagel giữa nhóm methylene hoạt động với aldehyde thơm.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Quy trình thực nghiệm được triển khai thông qua các phương pháp tổng hợp hóa học pha lỏng kết hợp hệ thống tinh chế:

  • Phương pháp tổng hợp hữu cơ: Thực hiện phản ứng hồi lưu (reflux) trong các hệ dung môi thích hợp như ethanol ($EtOH$), dimethylformamide ($DMF$), dimethyl sulfoxide ($DMSO$), acid acetic ($AcOH$) với sự có mặt của các base hữu cơ hoặc vô cơ ($Et_3N$, $K_2CO_3$, $NaOH$, pyridine).
  • Phương pháp phân lập và tinh chế: Lọc kết tủa, rửa dung môi và kết tinh lại trong dung môi phù hợp (ethanol, butanol, dioxane) để thu sản phẩm có độ tinh khiết cao.
  • Phương pháp xác định tính chất vật lý: Đo điểm nóng chảy của các hợp chất nhằm sơ bộ đánh giá độ tinh khiết và đặc tính vật lý.
  • Phương pháp phổ nghiệm xác định cấu trúc:
    • Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR): Xác định các nhóm chức đặc trưng ($-NH$, $-NH_2$, $C=O$, $C=S$, $-NO_2$, $C-Br$).
    • Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1H\text{-NMR}$, $^{13}C\text{-NMR}$, bao gồm phổ dãn rộng): Xác nhận số lượng, vị trí và tương tác không gian/môi trường hóa học của các hạt nhân proton và carbon.
    • Phổ khối lượng phân giải cao (HR-MS): Xác định chính xác khối lượng phân tử và công thức ion hóa $[M+H]^+$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan tài liệu

Chương này cung cấp hệ thống dữ liệu lý thuyết và thực tiễn về cấu trúc, danh pháp, phương pháp tổng hợp và hoạt tính sinh học của hai hệ dị vòng trọng tâm:

  • Dị vòng quinazoline và 2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one:
    • Khái quát về các đồng phân của quinazoline gồm cinnoline (benzo-1,2-diazine), phthalazine (benzo-2,3-diazine) và quinoxaline (benzo-1,4-diazine).
    • Điểm lại các công trình tổng hợp 4-quinazolinone từ acid anthranilic hoặc dẫn xuất của acid anthranilic với alkyl/phenyl isothiocyanate (Abdel G. El-Helby & Mohammed H. Wahab, 2003; Mohammed G.A Al-Khuzaie & Suaad M. Al-Majidi, 2014) hoặc từ aniline, $CS_2$, $(CH_3)_2SO_4$ và methyl anthranilate (V. Dhanabal, 2006).
    • Tổng kết các phản ứng chuyển hóa nhóm thiol (-SH) ở vị trí C-2: phản ứng S-alkyl hóa với alkyl halide, tổng hợp các dẫn xuất hydrazide, phản ứng gắn hợp phần đường, phản ứng với hydroxylamine hydrocloride (Adnan A. Kadi và cộng sự).
    • Trích dẫn dữ liệu hoạt tính sinh học: dẫn xuất pyrazoloquinazoline ức chế tyrosine kinase, pyrrolo[3,2-f]quinazoline ức chế dihydrofolate reductase (DHFR); hoạt tính kháng khuẩn của các dẫn xuất quinazolinone trên vi khuẩn E. coli, S. aureus (công trình của Souad J. Lfta và cộng sự); hoạt tính giảm đau (lên đến 57%) và chống viêm (lên đến 45%) của các dẫn xuất 2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one (V. Alagarsamy và cộng sự).
  • Dị vòng 2-oxo-1,3-thiazolidin-4-one và rhodanine:
    • Phân tích cấu trúc phân tử và tiềm năng dược lý của các hoạt chất thương mại chứa vòng thiazolidine như Epalrestat, Ciglitazone (trị đái tháo đường typ 2 không phụ thuộc insulin).
    • Tổng hợp phương pháp tạo vòng rhodanine từ dẫn xuất hydrazide và acid thiocarbonyl-bis-thioglycolic (Olexandra Roman & Roman Lesyk, 2013) cùng các dẫn xuất 5-arylidene có khả năng kháng ung thư phổi, ung thư vú, u não hoặc ứng dụng phân tích kim loại đất hiếm và màng bán dẫn.

Chương 2. Thực nghiệm

Chương thực nghiệm mô tả chi tiết quy trình thao tác, tỷ lệ mol tác chất, điều kiện nhiệt độ, dung môi phản ứng và các phương pháp kiểm tra cấu trúc:

  • Quy trình tổng hợp chất nền Q từ acid anthranilic và phenyl isothiocyanate.
  • Quy trình S-alkyl hóa tạo ester QE bằng phản ứng của Q với ethyl chloroacetate trong môi trường kiềm.
  • Quy trình điều chế hydrazide QH bằng phản ứng giữa QE và hydrazine hydrate.
  • Quy trình đóng vòng điều chế dẫn xuất rhodanine QT qua chuỗi phản ứng liên tiếp.
  • Quy trình ngưng tụ Knoevenagel tổng hợp dãy dẫn xuất QT-Ar (QT-2N, QT-4Br, QT-4OMe) sử dụng các aldehyde thơm tương ứng trong môi trường xúc tác thích hợp.
  • Mô tả điều kiện đo đạc nhiệt độ nóng chảy, thông số thiết bị đo phổ FT-IR, phổ $^1H\text{-NMR}$ (dung môi $DMSO\text{-}d_6$), phổ $^{13}C\text{-NMR}$ và phổ khối HR-MS.

Chương 3. Kết quả và thảo luận

Chương này tập trung biện luận cơ chế phản ứng và minh chứng cấu trúc các chất trung gian cùng sản phẩm mục tiêu dựa trên phổ nghiệm:

[Q] (2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one)
[QE] (ethyl 2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetate)
[QH] (2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetohydrazide)
[QT] (N-(4-oxo-2-thioxothiazolidin-3-yl)-2-((4-oxo-3-phenyl-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)thio)acetamide)
[QT-Ar] (Dãy dẫn xuất: QT-2N, QT-4Br, QT-4OMe)

  1. Biện luận cấu trúc hợp chất QH:

    • Phổ FT-IR xuất hiện vân hấp thụ nhóm $-NHNH_2$ tại $3279\text{ cm}^{-1}$; dải hấp thụ liên kết $C=O$ dịch chuyển từ $1689\text{ cm}^{-1}$ (dạng ester của QE) về $1659\text{ cm}^{-1}$ (dạng amide của QH).
    • Phổ $^1H\text{-NMR}$ biến mất hoàn toàn tín hiệu của nhóm ethyl ($-C_2H_5$), xuất hiện các tín hiệu mới tại $\delta = 4{,}28\text{ ppm}$ ($2H, s, -NH_2$) và $\delta = 9{,}33\text{ ppm}$ ($1H, s, -NH-$). Tín hiệu nhóm methylene liên kết lưu huỳnh $-S-CH_2-$ xuất hiện tại $\delta = 3{,}86\text{ ppm}$ ($2H, s$) cùng 9 proton thơm ở vùng $\delta = 7{,}48 - 8{,}10\text{ ppm}$ ($9H, m, Ar-H$).

  2. Biện luận cấu trúc hợp chất QT:

    • Phổ FT-IR ghi nhận peak hấp thụ nhóm $-NH-$ tại $3202\text{ cm}^{-1}$ và peak đặc trưng cho dao động hóa trị $C=O$ của dị vòng thiazolidinone tại $1759\text{ cm}^{-1}$.
    • Phổ $^1H\text{-NMR}$ biến mất tín hiệu nhóm $-NH_2$ tại $4{,}28\text{ ppm}$, xuất hiện tín hiệu nhóm $-CH_2-$ bên ngoài tại $\delta = 4{,}13\text{ ppm}$ ($2H, q$) và tín hiệu nhóm $-CH_2-$ trong vòng 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one tại $\delta = 4{,}41\text{ ppm}$. Hiện tượng tách tín hiệu thành dạng quartet thay vì singlet được giải thích là do hiệu ứng tách bậc không thuần nhất (Non-First Order Splitting).
    • Phổ HR-MS của QT ($C_{19}H_{14}N_4O_3S_3$, phân tử khối lý thuyết $M = 442{,}0228$) cho tín hiệu pic ion phân tử tại $m/z = 443{,}0367$ ($[M+H]^+$), hoàn toàn phù hợp với công thức dự kiến.

  3. Biện luận cấu trúc dãy dẫn xuất QT-Ar:

    • Hợp chất QT-2N ($C_{26}H_{17}N_5O_5S_3$, $M = 575{,}0392$):
      • FT-IR: Vân hấp thụ $-NH-$ tại $3252\text{ cm}^{-1}$; nhóm $C=O$ của vòng quinazolinone và thiazolinone tại $1686\text{ cm}^{-1}$ và $1740\text{ cm}^{-1}$; dải hấp thụ mạnh của nhóm $-NO_2$ tại $1250\text{ cm}^{-1}$ và $1551\text{ cm}^{-1}$.
      • $^1H\text{-NMR}$: Proton $-S-CH_2-$ xuất hiện tại $\delta = 4{,}16\text{ ppm}$ ($2H, q$), nhóm $-NH-$ dạng singlet tại $\delta = 11{,}31\text{ ppm}$ ($1H, s$). Vùng thơm ghi nhận 14 proton ($\delta = 7{,}48 - 8{,}68\text{ ppm}$), trong đó có pic singlet đặc trưng cho proton liên kết đôi ngoại vòng của nhóm benzylidene tại $\delta = 8{,}17\text{ ppm}$ ($1H, s, =CH-$).
      • $^{13}C\text{-NMR}$: Xuất hiện 23 tín hiệu trong vùng $\delta = 34{,}5 - 190{,}7\text{ ppm}$. Trong đó, pic đặc trưng của carbon $C=S$ (vòng 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one) ở $\delta = 190{,}7\text{ ppm}$, carbon nhóm $-S-CH_2-$ ở $\delta = 34{,}5\text{ ppm}$, cùng các carbon lai hóa $sp^2$ thơm và carbonyl.
      • HR-MS: Pic ion phân tử $[M+H]^+$ xuất hiện tại $m/z = 576{,}0427$ (khối lượng lý thuyết tính toán là $576{,}0470$).
    • Hợp chất QT-4Br:
      • FT-IR: Vân hấp thụ $-NH-$ tại $3215\text{ cm}^{-1}$; các nhóm $C=O$ tại $1736\text{ cm}^{-1}$ và $1689\text{ cm}^{-1}$; dải hấp thụ đặc trưng của liên kết $C-Br$ tại $770\text{ cm}^{-1}$.
      • Cấu trúc tiếp tục được kiểm chứng qua phổ $^1H\text{-NMR}$, $^{13}C\text{-NMR}$ và HR-MS.
    • Hợp chất QT-4OMe: Cấu trúc được xác định qua phổ FT-IR, $^1H\text{-NMR}$, $^{13}C\text{-NMR}$ và HR-MS tương ứng.

Chương 4. Kết luận

Chương kết luận tổng kết toàn bộ kết quả đã thực hiện được trong khóa luận, khẳng định việc tổng hợp thành công dãy chất mới và hoàn thành các mục tiêu khoa học đề ra.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng và thông số phổ nghiệm

Khóa luận đã hoàn thành chuỗi tổng hợp 5 giai đoạn liên tiếp từ chất nền ban đầu đến các dẫn xuất lai cấu trúc hoàn chỉnh. Các số liệu phân tích phổ nghiệm chính được tổng hợp chi tiết trong các bảng dưới đây.

Bảng 1. Dữ liệu phổ nghiệm đặc trưng của các hợp chất trung gian và sản phẩm chính

Hợp chất Công thức phân tử Phân tử khối ($M$) Dải FT-IR chính ($\text{cm}^{-1}$) Tín hiệu $^1H\text{-NMR}$ đặc trưng ($\delta$, ppm) HR-MS ($m/z$) $[M+H]^+$
QH Dẫn xuất hydrazide - $3279$ ($-NHNH_2$)
$1659$ ($C=O$ amide)		 $4{,}28$ ($s, 2H, -NH_2$)
$9{,}33$ ($s, 1H, -NH-$)
$3{,}86$ ($s, 2H, -SCH_2-$)		 -
QT $C_{19}H_{14}N_4O_3S_3$ $442{,}0228$ $3202$ ($-NH-$)
$1759$ ($C=O$ vòng)		 $4{,}13$ ($q, 2H, -CH_2-$)
$4{,}41$ ($s, 2H, -CH_2-$ vòng rhodanine)		 $443{,}0367$
QT-2N $C_{26}H_{17}N_5O_5S_3$ $575{,}0392$ $3252$ ($-NH-$)
$1740, 1686$ ($C=O$)
$1551, 1250$ ($-NO_2$)		 $4{,}16$ ($q, 2H, -CH_2-$)
$8{,}17$ ($s, 1H, =CH-$)
$11{,}31$ ($s, 1H, -NH-$)		 $576{,}0427$
QT-4Br Dẫn xuất bromo - $3215$ ($-NH-$)
$1736, 1689$ ($C=O$)
$770$ ($C-Br$)		 Đầy đủ tín hiệu nhóm thế và proton vòng thơm Đạt chuẩn
QT-4OMe Dẫn xuất methoxy - Đặc trưng nhóm $-OCH_3$ Tín hiệu $-OCH_3$ và hệ thơm Đạt chuẩn

Bảng 2. Gán tín hiệu phổ $^{13}C\text{-NMR}$ của hợp chất QT-2N (trích Bảng 3 trong văn bản)

Đặc điểm nguyên tử Carbon Độ dịch chuyển hóa học $\delta$ (ppm)
Carbon thiocarbonyl ($C=S$) $190{,}7$
Carbon methylene ($-S-CH_2-$) $34{,}5$
Carbon lai hóa $sp^2$ (vòng thơm, olefin, carbonyl) $120{,}0;\ 124{,}1;\ 126{,}2;\ 126{,}6;\ 126{,}9;\ 127{,}0;\ 128{,}9;\ 129{,}9;\ 130{,}0;\ 130{,}1;\ 130{,}6;\ 132{,}2;\ 132{,}4;\ 135{,}3;\ 136{,}2;\ 147{,}6;\ 148{,}3;\ 156{,}6;\ 161{,}2;\ 162{,}9;\ 166{,}3$

Đóng góp khoa học của đề tài

  1. Giá trị về mặt tổng hợp hữu cơ: Đã xây dựng và thực hiện thành công con đường tổng hợp đa bước có hiệu quả cao để gắn kết nhân quinazolin-4(3H)-one với dị vòng 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one qua cầu nối thioacetamide.
  2. Giá trị về dữ liệu cấu trúc: Cung cấp bộ thông số phổ nghiệm chi tiết ($FT\text{-}IR$, $^1H\text{-}NMR$, $^{13}C\text{-}NMR$, $HR\text{-}MS$), làm sáng tỏ quy luật tách pic phi bậc một (Non-First Order Splitting) của nhóm methylene trong hệ vòng thiazolidine, đóng góp dữ liệu chuẩn xác cho thư viện hợp chất hữu cơ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Do giới hạn về mặt thời gian và phạm vi của một khóa luận tốt nghiệp đại học, công trình tập trung toàn bộ vào việc thiết lập quy trình tổng hợp, tinh chế và xác định cấu trúc phân tử; chưa kịp thời triển khai khảo sát hoạt tính sinh học in vitro (như thử nghiệm nồng độ ức chế tối thiểu MIC trên các chủng vi khuẩn, vi nấm hoặc hoạt tính gây độc tế bào ung thư) đối với dãy sản phẩm cuối QT-Ar.
  • Hướng phát triển:
    • Tiến hành đánh giá sàng lọc hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm và hoạt tính ức chế tế bào ung thư trên các dòng tế bào thực tế đối với các hợp chất QT-2N, QT-4Br, QT-4OMe.
    • Mở rộng thư viện dẫn xuất QT-Ar bằng việc sử dụng thêm các aldehyde thơm mang các nhóm thế hút/đẩy điện tử khác nhau (như $-F$, $-Cl$, $-CF_3$, $-N(CH_3)_2$, $-OH$) để khảo sát mối quan hệ định lượng giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học (QSAR).

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều đối tượng nghiên cứu:

  • Sinh viên và học viên chuyên ngành Hóa hữu cơ, Hóa dược: Cung cấp tài liệu tham khảo cụ thể về phương pháp tổng hợp dị vòng ngưng tụ, kỹ thuật vận hành phản ứng alkyl hóa chọn lọc trên nguyên tử lưu huỳnh (S-alkylation) và phản ứng ngưng tụ Knoevenagel.
  • Nhà nghiên cứu phát triển thuốc: Cung cấp quy trình chế tạo khung phân tử lai tiềm năng kết hợp giữa quinazoline và thiazolidine, giúp tiết kiệm thời gian và tài nguyên hóa chất trong quá trình tìm kiếm tiền chất dược dụng.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Chương 3 với hệ thống dữ liệu phân tích phổ nghiệm chi tiết, đặc biệt là phần biện luận hiện tượng phân tách phổ cộng hưởng từ hạt nhân phi bậc một của nhóm methylene liên kết với dị vòng và bảng gán tín hiệu phổ $^{13}C\text{-NMR}$.

Câu hỏi thường gặp

1. Hợp chất ban đầu 2-mercapto-3-phenylquinazolin-4(3H)-one có công thức và đặc điểm cấu tạo gì?

Hợp chất có công thức phân tử là $C_{14}H_{10}N_2OS$, khối lượng phân tử $M = 254$, tồn tại ở 2 dạng hỗ biến thiol-thione, có cấu trúc phẳng kết hợp giữa nhân quinazoline và nhóm thế phenyl ở vị trí N-3 cùng nhóm thiol (-SH) ở vị trí C-2.

2. Sự chuyển hóa từ ester QE sang hydrazide QH được khẳng định bằng những tín hiệu phổ nào?

Phản ứng được khẳng định qua phổ FT-IR với sự xuất hiện của nhóm $-NHNH_2$ tại $3279\text{ cm}^{-1}$ và dải hấp thụ $C=O$ dịch chuyển từ $1689\text{ cm}^{-1}$ (ester) về $1659\text{ cm}^{-1}$ (amide). Trên phổ $^1H\text{-NMR}$, tín hiệu nhóm ethyl biến mất hoàn toàn, thay vào đó là tín hiệu của nhóm $-NH_2$ tại $4{,}28\text{ ppm}$ ($s, 2H$) và $-NH-$ tại $9{,}33\text{ ppm}$ ($s, 1H$).

3. Vì sao tín hiệu của nhóm -CH2- trong dị vòng của hợp chất QT không xuất hiện dưới dạng mũi đơn (singlet)?

Trên phổ $^1H\text{-NMR}$, nhóm $-CH_2-$ của vòng 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one tại $\delta = 4{,}41\text{ ppm}$ và nhóm $-CH_2-$ bên ngoài tại $\delta = 4{,}13\text{ ppm}$ có hiện tượng tách tín hiệu phức tạp (quartet) do hiệu ứng tách bậc không thuần nhất (Non-First Order Splitting), một hiện tượng phổ biến đã được ghi nhận trong hóa học phổ nghiệm dị vòng.

4. Nhóm chức nitro (-NO2) trong hợp chất QT-2N được nhận diện qua các dải phổ hồng ngoại nào?

Trên phổ FT-IR của hợp chất QT-2N, nhóm chức nitro ($-NO_2$) được nhận diện rõ nét qua hai dải hấp thụ mạnh và sắc nét tại $1250\text{ cm}^{-1}$ và $1551\text{ cm}^{-1}$.

5. Khối lượng phân tử và giá trị đo phổ khối HR-MS của hợp chất QT-2N là bao nhiêu?

Hợp chất QT-2N có công thức phân tử $C_{26}H_{17}N_5O_5S_3$, khối lượng phân tử tính toán lý thuyết là $M = 575{,}0392$. Trên phổ khối lượng phân giải cao HR-MS, pic ion phân tử $[M+H]^+$ đo được ở giá trị $m/z = 576{,}0427$, hoàn toàn trùng khớp với cấu trúc dự đoán.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Lê Thuận đã nghiên cứu và hoàn thiện thành công quy trình tổng hợp chuỗi dẫn xuất mới mang cấu trúc lai giữa quinazolin-4-one và 2-thioxo-1,3-thiazolidin-4-one (QT, QT-2N, QT-4Br, QT-4OMe). Các hợp chất trung gian và sản phẩm cuối đều được tinh chế và xác định cấu trúc một cách khoa học thông qua các phương pháp đo nhiệt độ nóng chảy, phổ FT-IR, phổ $^1H\text{-NMR}$, phổ $^{13}C\text{-NMR}$ và phổ khối lượng phân giải cao HR-MS. Kết quả này cung cấp cơ sở dữ liệu hóa học hữu ích, mở ra hướng đi giàu tiềm năng cho các nghiên cứu tiếp theo về sàng lọc hoạt tính sinh học và phát triển dược chất mới phục vụ đời sống.